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【摘要】《液压传动》课程是机械专业一门重要的基础课程，将CATIA软件应用到《液压传动》教学中，可以增添学生对液压传动元件结构的感性认知，激发学生的学习兴趣，让学生能更好地掌握液压传动的基本原理、基础理论和基本技能，培养学生的创新设计与思维能力，实现良好的教学效果。
【关键词】液压传动 CATIA 教学研究
【基金项目】安徽农业大学教研项目“面向3D技术机械专业大学生创新能力培养体系研究与实践”。
【中图分类号】TH137 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）07-0237-01
引言
随着高等教育“厚基础、宽口径、重应用”人才培养模式的要求，各专业开设的课程越来越多，内容越来越丰富，而学时却在不断压缩。对《液压传动》课程的教学如果仍采用传统的挂图进行讲解[1]，学生缺乏感性认识，而采用具体模型，又缺乏变通性，因此传统的液压传动教学方式已不能满足教学需要。将CATIA三维机械设计软件应用于《液压传动》课程的教学中，能够较好的解决在学时少情况下，提高教学质量的问题。
1.CATIA中实体建模和装配的介绍
CATIA软件是一款能够参数化建模软件，主要用于机械产品的开发，其主要模块有三个：零件、装配体和工程图。CATIA具有直接绘制三维模型的功能，可以在空间直接生成草图模型；具有动画功能，可以模拟实体的运动过程；提供友好的操作界面。
零件建模过程就是选择特征类型与属性，分析特征建立顺序从而生成零件的过程。在建模前，首先对零件进行加工工艺分析，确定特征建立顺序以及建立方法，力求建立的特征尽可能简单，相关的参数尺寸尽可能少。特征建模由草图开始建立，建立零件草图后，利用拉伸、旋转、扫描等基本特征以及圆角、倒角、抽壳、拔模等工程特征建模方法，通过对特征的相交、切挖等布尔方式完成零件建模。如图1所示，通过拉伸、旋转、倒角等特征建立起液压支架底座的三维模型。
装配体设计分为自下而上和自上而下两种设计方法。自下而上设计法是先将组成装配体的所有零件在零件设计界面中完成，然后再插入到装配体中，根据零件之间实际配合情况组装装配体。自上而下设计方法是由装配体开始设计工作，在装配体界面中建立各零件。
液压元件的教学模型大部分采用自下而上的设计方法。装配时，首先确定无运动的零件为固定件，随后根据零部件之间的装配关系依次将其他零件插入到装配体。整个虚拟装配过程就如同实际生产中进行实物组装一样，非常逼真[2、3]。图2所示为液压缸爆炸图。
2.CATIA在液压传动教学中的应用
在《液压传动》课程的“单向阀”教学中，介绍单向阀的组成结构及其工作原理是一个很重要的内容。传统的教学模式一般是教师结合课本上的简易二维图或者是使用彩色挂图为学生讲解结构和原理。该单元的教学内容多，若继续采用传统的教学模式，耗时，也不具备直观性。把CATIA软件引入到该课程的教学中，可以极大地提高学生的学习效率和学习的积极性，也为应用型、创新型人才培养奠定了素质基础[4]。
利用CATIA软件课前绘制出单向阀结构及其动画演示，如图3、4所示，大大方便于单向阀组成结构和工作原理的课堂教学。下面简述课堂教学运用CATIA的具体过程。
1）建立零件。在零件窗口中，根据各结构尺寸建立阀体、阀芯及弹簧三维模型，作为装配的零件。
2）完成装配。在装配窗口中，根据各零件之间的配合关系建立装配体，这里阀体和阀芯的配合设为同轴心，能正确反映它们之间的约束。在此过程中可向学生重点讲解单向阀结构组成，各部分的具体作用。
3）制作动画。设置阀体为不动件，将阀芯和弹簧设置为向左移动3mm。通过建立动画可以清楚地看到：当阀芯向左运动时，单向阀阀口开启；当阀芯向右运动时，单向阀阀口关闭。结合动画演示，对单向阀工作原理进行详细介绍。
3.结论
将CATIA应用到《液压传动》课程教学中，教学效果是比较明显的，主要表现在以下两个方面：（1）通过单向阀三维立体模型的讲解，增加学生对单向阀结构的感性认知，激发学生的学习兴趣，加深学生对重点、难点问题的理解。（2）通过动画制作，使学生对单向阀工作原理有较清晰的认识，可以逐步提高学生的想象力和形象思维能力，最终可以有效提高学生的综合能力与创新设计能力。
参考文献：
[1]司慧，于文华.机械设计课程教学方法改革与学生能力的培养[A].机械类课程报告论坛文集2007.[C].北京：高等教育出版社，2007：381～385.
[2]李学志，李若松，方戈亮. CATIA实用教程[M].北京：清华大学出版社，2011.
[3]江洪，李仲兴，陆利锋，等. CATIA基础教程[M].北京：机械工业出版社，2010：169～173.
[4]徐达，于芳芳.运用Solidworks改革机械类课程教学[J].计算机辅助设计与制造，2001，5：25-27.
【关键词】液压传动 CATIA 教学研究
【基金项目】安徽农业大学教研项目“面向3D技术机械专业大学生创新能力培养体系研究与实践”。
【中图分类号】TH137 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）07-0237-01
引言
随着高等教育“厚基础、宽口径、重应用”人才培养模式的要求，各专业开设的课程越来越多，内容越来越丰富，而学时却在不断压缩。对《液压传动》课程的教学如果仍采用传统的挂图进行讲解[1]，学生缺乏感性认识，而采用具体模型，又缺乏变通性，因此传统的液压传动教学方式已不能满足教学需要。将CATIA三维机械设计软件应用于《液压传动》课程的教学中，能够较好的解决在学时少情况下，提高教学质量的问题。
1.CATIA中实体建模和装配的介绍
CATIA软件是一款能够参数化建模软件，主要用于机械产品的开发，其主要模块有三个：零件、装配体和工程图。CATIA具有直接绘制三维模型的功能，可以在空间直接生成草图模型；具有动画功能，可以模拟实体的运动过程；提供友好的操作界面。
零件建模过程就是选择特征类型与属性，分析特征建立顺序从而生成零件的过程。在建模前，首先对零件进行加工工艺分析，确定特征建立顺序以及建立方法，力求建立的特征尽可能简单，相关的参数尺寸尽可能少。特征建模由草图开始建立，建立零件草图后，利用拉伸、旋转、扫描等基本特征以及圆角、倒角、抽壳、拔模等工程特征建模方法，通过对特征的相交、切挖等布尔方式完成零件建模。如图1所示，通过拉伸、旋转、倒角等特征建立起液压支架底座的三维模型。
装配体设计分为自下而上和自上而下两种设计方法。自下而上设计法是先将组成装配体的所有零件在零件设计界面中完成，然后再插入到装配体中，根据零件之间实际配合情况组装装配体。自上而下设计方法是由装配体开始设计工作，在装配体界面中建立各零件。
液压元件的教学模型大部分采用自下而上的设计方法。装配时，首先确定无运动的零件为固定件，随后根据零部件之间的装配关系依次将其他零件插入到装配体。整个虚拟装配过程就如同实际生产中进行实物组装一样，非常逼真[2、3]。图2所示为液压缸爆炸图。
2.CATIA在液压传动教学中的应用
在《液压传动》课程的“单向阀”教学中，介绍单向阀的组成结构及其工作原理是一个很重要的内容。传统的教学模式一般是教师结合课本上的简易二维图或者是使用彩色挂图为学生讲解结构和原理。该单元的教学内容多，若继续采用传统的教学模式，耗时，也不具备直观性。把CATIA软件引入到该课程的教学中，可以极大地提高学生的学习效率和学习的积极性，也为应用型、创新型人才培养奠定了素质基础[4]。
利用CATIA软件课前绘制出单向阀结构及其动画演示，如图3、4所示，大大方便于单向阀组成结构和工作原理的课堂教学。下面简述课堂教学运用CATIA的具体过程。
1）建立零件。在零件窗口中，根据各结构尺寸建立阀体、阀芯及弹簧三维模型，作为装配的零件。
2）完成装配。在装配窗口中，根据各零件之间的配合关系建立装配体，这里阀体和阀芯的配合设为同轴心，能正确反映它们之间的约束。在此过程中可向学生重点讲解单向阀结构组成，各部分的具体作用。
3）制作动画。设置阀体为不动件，将阀芯和弹簧设置为向左移动3mm。通过建立动画可以清楚地看到：当阀芯向左运动时，单向阀阀口开启；当阀芯向右运动时，单向阀阀口关闭。结合动画演示，对单向阀工作原理进行详细介绍。
3.结论
将CATIA应用到《液压传动》课程教学中，教学效果是比较明显的，主要表现在以下两个方面：（1）通过单向阀三维立体模型的讲解，增加学生对单向阀结构的感性认知，激发学生的学习兴趣，加深学生对重点、难点问题的理解。（2）通过动画制作，使学生对单向阀工作原理有较清晰的认识，可以逐步提高学生的想象力和形象思维能力，最终可以有效提高学生的综合能力与创新设计能力。
参考文献：
[1]司慧，于文华.机械设计课程教学方法改革与学生能力的培养[A].机械类课程报告论坛文集2007.[C].北京：高等教育出版社，2007：381～385.
[2]李学志，李若松，方戈亮. CATIA实用教程[M].北京：清华大学出版社，2011.
[3]江洪，李仲兴，陆利锋，等. CATIA基础教程[M].北京：机械工业出版社，2010：169～173.
[4]徐达，于芳芳.运用Solidworks改革机械类课程教学[J].计算机辅助设计与制造，2001，5：25-27.